幾種功能基修飾環(huán)糊精的分子鍵合行為.pdf

1、超分子化學(xué)是當(dāng)代化學(xué)領(lǐng)域的前沿學(xué)科，稱之為環(huán)糊精的環(huán)聚多糖是超分子化學(xué)的一個重要研究方向。為了進(jìn)一步揭示環(huán)糊精及其衍生物的分子識別和組裝機(jī)制，本文設(shè)計(jì)和合成了一系列化學(xué)修飾環(huán)糊精并研究了它們對某些有機(jī)或生物客體的鍵合模式和分子識別行為；運(yùn)用超分子化學(xué)方法制備了幾種環(huán)糊精主-客體包結(jié)配合物，研究了它們在溶液和固態(tài)中的鍵合行為；利用天然和化學(xué)修飾環(huán)糊精構(gòu)筑了幾類結(jié)構(gòu)新穎、性能獨(dú)特的功能超分子組裝體，探索了它們在生物化學(xué)、材料化學(xué)和光化學(xué)等領(lǐng)

2、域的潛在應(yīng)用。具體研究內(nèi)容如下： 1.簡要介紹了超分子化學(xué)的概況，并對以環(huán)糊精為受體的分子識別和分子組裝研究所取得的重要成果和最新進(jìn)展進(jìn)行了評述。 2.通過引入偶氮苯衍生物、蒽酸、膽酸、脫氧膽酸、草酰胺基連2-苯甲酸和富勒烯等功能基團(tuán)，制備和合成了13種新型的單修飾或橋聯(lián)β-環(huán)糊精衍生物。采用紫外-可見光譜、熒光光譜、圓二色光譜、核磁共振和微量量熱等手段研究了這些主體化合物對脂肪醇、()體、萘磺酸衍生物以及低肽等客體的分

3、子識別能力。根據(jù)主-客體間的鍵合模式和包結(jié)構(gòu)象，進(jìn)一步探討了修飾環(huán)糊精的分子識別機(jī)制。 3.(1)制備了β-環(huán)糊精和2，2'-聯(lián)吡啶、4，4'-聯(lián)吡啶、4-羥基偶氮苯、4-氨基偶氮苯、L(+)-谷氨酸、D(－)-谷氨酸、α-氨基吡啶、o-聯(lián)甲苯胺等8種主-客體包結(jié)配合物，利用X-射線晶體衍射分析、圓二色光譜和二維核磁等方法考察了這些配合物在固態(tài)和溶液中的鍵合行為。研究結(jié)果顯示，客體分子的取代基、雜原子位置和手性中心的微小差異能夠

4、使得環(huán)糊精包結(jié)配合物給出不同的鍵合能力和聚集行為。 (2)初步研究了擁有不同支點(diǎn)原子(O、N、Se和S)的苯基單修飾β-環(huán)糊精在固態(tài)和溶液中的自聚集行為，發(fā)現(xiàn)支點(diǎn)原子的不同能夠影響苯基修飾環(huán)糊精的螺旋結(jié)構(gòu)。 4.(1)在β-環(huán)糊精和4，4'-聯(lián)吡啶包結(jié)配合物中引入鎳離子配位中心，制備了鏈條狀超分子假聚輪烷。運(yùn)用核磁、圓二色光譜、隧道掃描電鏡和透射電鏡等手段研究了該組裝體的空間拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的研究結(jié)果為制備線性聚合超分子提

5、供了一個簡便的方法。(2)使用β-環(huán)糊精/o-甲基聯(lián)苯胺和β-環(huán)糊精/對苯二甲醛包結(jié)配合物制備了π-共軛的超分子假聚輪烷。研究結(jié)果顯示，該假聚輪烷擁有良好的光學(xué)活性，可以作為潛在的光學(xué)材料。(3)使用巰基修飾的β-環(huán)糊精和聚丙稀乙二醇雙(2-氨丙基醚)制備了一個假聚輪烷，進(jìn)而該假聚輪烷與氯金酸反應(yīng)構(gòu)筑了水溶性的金納米粒子聚集體。研究發(fā)現(xiàn)，該聚集體可以作為DNA切割試劑。(4)使用膽酸修飾β-環(huán)糊精在1-氨基4-萘磺酸鈉存在下制備了帶有孔